Máy chiếu video mang đến trải nghiệm xem phim như ở nhà với khả năng hiển thị hình ảnh lớn hơn nhiều so với những gì mà hầu hết các TV có thể mang lại. Tuy nhiên, để máy chiếu video hoạt động ở chất lượng tối ưu, nó phải cung cấp hình ảnh sáng và hiển thị dải màu rộng. Để thực hiện được điều này, cần có nguồn sáng tích hợp mạnh mẽ.
Trong vài thập kỷ qua, các công nghệ nguồn sáng khác nhau đã được sử dụng, trong đó tia laser là công nghệ mới nhất được đưa vào đấu trường. Hãy cùng xem sự phát triển của công nghệ nguồn sáng được sử dụng trong máy chiếu video laser và cách laser thay đổi cuộc chơi.
Sự phát triển từ CRT thành Đèn
Ban đầu, máy chiếu video và TV chiếu sử dụng công nghệ CRT, mà bạn có thể coi là những ống hình ảnh TV rất nhỏ. Ba ống (đỏ, lục, lam) cung cấp cả ánh sáng cần thiết và chi tiết hình ảnh.
Mỗi ống chiếu độc lập lên một màn hình. Để hiển thị đầy đủ các màu sắc, các ống phải được hội tụ. Điều này có nghĩa là sự pha trộn màu thực sự diễn ra ngay trên màn hình chứ không phải bên trong máy chiếu.
Vấn đề với các ống không chỉ là nhu cầu hội tụ để bảo toàn tính toàn vẹn của hình ảnh được chiếu nếu một ống bị mờ hoặc hỏng, mà cả ba ống phải được thay thế để chúng đều có màu sắc như nhau cường độ. Các ống này cũng rất nóng và cần được làm mát bằng chất lỏng hoặc gel đặc biệt. Trên hết, cả máy chiếu CRT và TV chiếu đều tiêu thụ rất nhiều điện năng.
Máy chiếu dựa trên CRT chức năng hiện nay rất hiếm. Các ống từ đó đã được thay thế bằng đèn, kết hợp với gương hoặc bánh xe màu đặc biệt giúp phân tách ánh sáng thành màu đỏ, xanh lục và xanh lam và một "chip hình ảnh" riêng biệt cung cấp chi tiết hình ảnh.
Tùy thuộc vào loại chip hình ảnh được sử dụng (LCD, LCOS hoặc DLP), ánh sáng đến từ đèn, gương hoặc bánh xe màu, phải truyền qua hoặc phản xạ khỏi chip hình ảnh, tạo ra hình ảnh bạn nhìn thấy trên màn hình.
Vấn đề với đèn
Máy chiếu "đèn có chip"LCD, LCOS và DLP là một bước tiến lớn so với những người tiền nhiệm dựa trên CRT, đặc biệt là về lượng ánh sáng mà chúng có thể phát ra. Tuy nhiên, đèn vẫn lãng phí rất nhiều năng lượng phát ra toàn bộ quang phổ ánh sáng, mặc dù chỉ cần các màu cơ bản là đỏ, lục và lam.
Mặc dù không tệ như CRT, đèn vẫn tiêu thụ nhiều điện năng và sinh nhiệt, đòi hỏi phải sử dụng quạt có tiếng ồn để giữ cho mọi thứ mát mẻ.
Ngoài ra, từ lần đầu tiên bạn bật máy chiếu video, đèn bắt đầu mờ dần và cuối cùng sẽ cháy sáng hoặc quá mờ (thường sau 3.000 đến 5.000 giờ). Ngay cả các ống chiếu CRT, to và cồng kềnh như chúng cũng có tuổi thọ lâu hơn rất nhiều. Tuổi thọ ngắn của đèn đòi hỏi phải thay thế định kỳ với một khoản chi phí bổ sung. Ngày nay, nhu cầu về các sản phẩm thân thiện với môi trường (nhiều bóng đèn chiếu cũng chứa Thủy ngân), đòi hỏi một giải pháp thay thế có thể thực hiện công việc tốt hơn.
LED để giải cứu?
Một thay thế cho đèn là đèn LED (Điốt phát quang). Đèn LED nhỏ hơn nhiều so với đèn và có thể được chỉ định để chỉ phát ra một màu (đỏ, lục hoặc lam).
Với kích thước nhỏ hơn, máy chiếu có thể được làm nhỏ gọn hơn nhiều, ngay cả bên trong một thứ nhỏ như điện thoại thông minh. Đèn LED cũng hiệu quả hơn đèn, nhưng chúng vẫn có một vài điểm yếu.
- Đầu tiên, đèn LED thường không sáng bằng đèn.
- Thứ hai, đèn LED không phát ra ánh sáng một cách mạch lạc. Điều này có nghĩa là, khi các chùm sáng rời khỏi nguồn sáng dựa trên chip LED, chúng có xu hướng phân tán nhẹ. Mặc dù chúng chính xác hơn đèn, chúng vẫn hơi kém hiệu quả.
Một ví dụ về máy chiếu video sử dụng đèn LED cho nguồn sáng là LG PF1500W.
Nhập Laser
Để giải quyết các vấn đề của đèn hoặc đèn LED, có thể sử dụng nguồn sáng laser. Laser là viết tắt của Light Amplification bởi Stimulated Esứ mệnh của Radiation.
Laser đã được sử dụng từ khoảng năm 1960 làm công cụ trong phẫu thuật y tế (chẳng hạn như LASIK), trong giáo dục và kinh doanh dưới dạng con trỏ laser và khảo sát khoảng cách, và quân đội sử dụng laser trong các hệ thống hướng dẫn và càng tốt vũ khí. Ngoài ra, đầu đĩa Laser, DVD, Blu-ray, Ultra HD Blu-ray hoặc CD, sử dụng tia laser để đọc các lỗ trên đĩa có chứa nội dung âm nhạc hoặc video.
Laser Đáp ứng Máy chiếu Video
Khi được sử dụng làm nguồn sáng máy chiếu video, tia laser mang lại một số ưu điểm so với đèn và đèn LED.
- Coherence: Laser giải quyết vấn đề tán xạ ánh sáng bằng cách phát ra ánh sáng một cách mạch lạc. Khi ánh sáng thoát ra khỏi tia laser dưới dạng một chùm tia chặt chẽ, đơn lẻ, "độ dày" được giữ lại trong khoảng cách trừ khi nó bị thay đổi bằng cách đi qua các thấu kính bổ sung.
- Tiêu thụ điện năng thấp hơn: Do yêu cầu cung cấp đủ ánh sáng cho máy chiếu để hiển thị hình ảnh trên màn hình, đèn tiêu thụ rất nhiều điện năng. Tuy nhiên, vì mỗi tia laser chỉ cần tạo ra một màu (tương tự như đèn LED) nên sẽ hiệu quả hơn.
- Đầu ra: Tia laser cung cấp khả năng phát sáng tăng mà ít tỏa nhiệt hơn. Điều này đặc biệt quan trọng đối với HDR, đòi hỏi độ sáng cao để có hiệu ứng đầy đủ.
- Gamut / saturation: Laser hỗ trợ các gam màu rộng hơn và độ bão hòa màu chính xác hơn.
- Hầu như tức thì: Thời gian bật / tắt giống như những gì bạn trải nghiệm khi bật và tắt TV.
- Tuổi thọ: Với laser, bạn có thể sử dụng từ 20.000 giờ trở lên, loại bỏ nhu cầu thay thế đèn định kỳ.
Cũng giống như "TV LED", (các) tia laser trong máy chiếu không tạo ra chi tiết thực tế trong hình ảnh nhưng cung cấp nguồn sáng cho phép máy chiếu hiển thị hình ảnh dải màu đầy đủ trên màn hình. Tuy nhiên, chỉ cần sử dụng thuật ngữ "máy chiếu laser" sẽ dễ dàng hơn là "máy chiếu video DLP hoặc LCD với nguồn sáng laser".
Mitsubishi LaserVue
Mitsubishi là người đầu tiên sử dụng tia laser trong một sản phẩm dựa trên máy chiếu video tiêu dùng. Năm 2008, họ giới thiệu TV chiếu sau LaserVue. LaserVue sử dụng hệ thống chiếu dựa trên DLP kết hợp với nguồn sáng laser. Thật không may, Mitsubishi đã ngừng cung cấp tất cả các TV chiếu sau của họ (bao gồm cả LaserVue) vào năm 2012.
TV LaserVue sử dụng ba tia laser, mỗi tia cho màu đỏ, xanh lục và xanh lam. Ba chùm ánh sáng màu sau đó được phản xạ khỏi chip DLP DMD, chip chứa chi tiết hình ảnh. Hình ảnh kết quả sau đó được hiển thị trên màn hình.
TVLaserVue cung cấp khả năng phát sáng, độ chính xác màu và độ tương phản tuyệt vời. Tuy nhiên, chúng rất đắt (một bộ 65 inch có giá $ 7, 000) và mặc dù mỏng hơn hầu hết các TV chiếu sau, chúng vẫn cồng kềnh hơn so với TV Plasma và LCD hiện có vào thời điểm đó.
Ví dụ về cấu hình nguồn sáng laser của máy chiếu video
Hình ảnh trên và mô tả sau đây là chung chung; có thể có các thay đổi nhỏ tùy thuộc vào nhà sản xuất hoặc ứng dụng.
Mặc dù TV LaserVue không còn nữa, nhưng Laser đã được điều chỉnh để sử dụng làm nguồn sáng cho máy chiếu video truyền thống ở một số cấu hình.
Laser RGB (DLP)
Cấu hình này tương tự như cấu hình được sử dụng trong TV Mitsubishi LaserVue. Có 3 tia laze, một tia phát ra ánh sáng đỏ, một tia xanh lục và một tia xanh lam. Ánh sáng đỏ, lục và lam truyền qua bộ khử đốm, "ống ánh sáng" hẹp và cụm thấu kính / lăng kính / Chip DMD và ra khỏi máy chiếu vào màn hình.
Laser RGB (LCD / LCOS)
Cũng như với DLP, có 3 tia laser, ngoại trừ việc thay vì phản xạ từ chip DMD, ba chùm ánh sáng RGB được truyền qua ba chip LCD hoặc phản xạ ra 3 chip LCOS (RGB) để tạo ra hình ảnh. Mặc dù hệ thống 3 tia laser hiện đang được sử dụng trong một số máy chiếu chiếu phim thương mại, nó hiện không được sử dụng trong máy chiếu DLP hoặc LCD / LCOS dành cho người tiêu dùng do giá thành. Có một giải pháp thay thế khác, chi phí thấp hơn phổ biến để sử dụng cho máy chiếu: hệ thống Laser / Phosphor.
Laser / Phosphor (DLP)
Hệ thống này phức tạp hơn một chút về số lượng thấu kính và gương cần thiết để chiếu một hình ảnh hoàn chỉnh, nhưng bằng cách giảm số lượng tia laser từ 3 xuống 1, chi phí thực hiện sẽ giảm đáng kể. Trong hệ thống này, một tia laser duy nhất phát ra ánh sáng xanh. Sau đó ánh sáng xanh bị tách làm đôi. Một chùm tia tiếp tục xuyên qua phần còn lại của động cơ ánh sáng DLP, trong khi chùm tia kia chiếu vào một bánh xe quay có chứa phốt pho màu xanh lá cây và màu vàng, lần lượt tạo ra hai chùm ánh sáng màu xanh lá cây và màu vàng.
Những chùm sáng được bổ sung này tham gia chùm ánh sáng xanh dương không bị ảnh hưởng và cả ba đều đi qua bánh xe màu DLP chính, một cụm thấu kính / lăng kính và phản xạ ra khỏi chip DMD, bổ sung thông tin hình ảnh vào hỗn hợp màu sắc. Hình ảnh màu đã hoàn thành được gửi từ máy chiếu đến màn hình. Một máy chiếu DLP sử dụng tùy chọn Laser / Phosphor là Viewsonic LS820.
Laser / Phosphor (LCD / LCOS)
Đối với máy chiếu LCD / LCOS, việc kết hợp hệ thống ánh sáng Laser / Phosphor tương tự như hệ thống đèn chiếu DLP, ngoại trừ việc thay vì sử dụng chip DLP DMD / cụm Bánh xe màu, ánh sáng được truyền qua 3 chip LCD hoặc phản ánh của 3 chip LCOS. Tuy nhiên, Epson sử dụng một biến thể sử dụng 2 tia laser, cả hai đều phát ra ánh sáng xanh lam.
Khi ánh sáng xanh lam từ một tia laze đi qua phần còn lại của động cơ ánh sáng, ánh sáng xanh lam từ laze kia chiếu vào một bánh xe phốt pho màu vàng, đến lượt nó sẽ chia chùm ánh sáng xanh lam thành các chùm ánh sáng màu đỏ và xanh lục. Các chùm ánh sáng đỏ và lục mới được tạo ra sau đó kết hợp với chùm sáng xanh vẫn còn nguyên vẹn và đi qua phần còn lại của động cơ ánh sáng. Một máy chiếu LCD Epson sử dụng tia laser kép kết hợp với photpho là LS10500.
Kết hợp Laser / LED (DLP)
Một biến thể khác được Casio sử dụng chủ yếu trong một số máy chiếu DLP là động cơ ánh sáng lai Laser / LED. Trong cấu hình này, đèn LED tạo ra ánh sáng đỏ cần thiết, trong khi tia laser được sử dụng để tạo ra ánh sáng xanh lam. Một phần của chùm ánh sáng xanh lam sau đó bị tách ra thành chùm màu xanh lục sau khi chạm vào bánh xe màu phốt pho.
Chùm ánh sáng đỏ, lục và lam sau đó đi qua thấu kính tụ điện và phản xạ khỏi chip DLP DMD, hoàn thành hình ảnh, sau đó được chiếu lên màn hình. Một máy chiếu Casio có Động cơ ánh sáng kết hợp Laser / LED là XJ-F210WN.
Dòng cuối
Máy chiếu laser cung cấp sự kết hợp tốt nhất giữa ánh sáng cần thiết, độ chính xác của màu sắc và hiệu quả năng lượng cho cả rạp chiếu phim và rạp hát gia đình.
Máy chiếu dựa trên đèn vẫn chiếm ưu thế, nhưng việc sử dụng các nguồn sáng LED, LED / laser hoặc laser đang ngày càng phát triển. Laser hiện được sử dụng trong một số máy chiếu video hạn chế, vì vậy chúng sẽ đắt nhất. Giá dao động từ $ 1, 500 đến hơn $ 3, 000, nhưng bạn cũng phải xem xét chi phí của một màn hình và trong một số trường hợp, ống kính.
Khi tính sẵn có tăng lên và mọi người mua nhiều máy hơn, chi phí sản xuất sẽ giảm xuống, dẫn đến máy chiếu laser có giá thấp hơn. Cũng nên xem xét chi phí thay thế đèn so với không phải thay thế laser.
Khi chọn máy chiếu video - cho dù nó sử dụng loại nguồn sáng nào - hãy đảm bảo nó phù hợp với môi trường xem, ngân sách và sở thích cá nhân của bạn.
